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Materiali di interesse artistico e archeologico Materiali lapidei (rocce, minerali)Materiali lapidei (rocce, minerali) Materiali pittorici (pigmenti, coloranti,

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1 Materiali di interesse artistico e archeologico Materiali lapidei (rocce, minerali)Materiali lapidei (rocce, minerali) Materiali pittorici (pigmenti, coloranti, leganti)Materiali pittorici (pigmenti, coloranti, leganti) Materiali ceramici (terracotta porcellana)Materiali ceramici (terracotta porcellana) Materiali vetrosi (vetro, ossidiana)Materiali vetrosi (vetro, ossidiana) Materiali metallici (metalli puri, leghe)Materiali metallici (metalli puri, leghe) Materiali organici (vegetali, animali)Materiali organici (vegetali, animali)

2 La ceramica è senza dubbio il più importante tra i materiali di interesse archeologico. In qualsiasi scavo il numero di reperti ceramici è alto, siano essi residui di oggetti domestici o oggetti darte. Larte della ceramica è infatti una delle più antiche e diffuse in tutto il mondo antico, nota da tempi preistorici; i metodi antichi per la manifattura dei prodotti ceramici sono tuttora in voga presso i vasai di tutto il mondo Il termine ceramica indica i prodotti ottenuti da minerali non metallici foggiati a freddo e consolidati per mezzo del calore. La gran maggioranza dei manufatti ceramici si preparano a partire dallargilla, un tipo particolare di terra diffuso ovunque e formato in seguito allerosione di rocce silicatiche Le prime evidenze di materiale simil-ceramico sono oggetti in terra cotta modellati a mano e cotti sul fuoco per dare durezza al manufatto. Statuine in terra cotta sono note da almeno anni; oggetti duso domestico sono databili a anni fa. Più o meno a quel periodo si stima che risalga la scoperta della proprietà fondamentale dellargilla: la plasticità in presenza di acqua. Essa si evidenzia solo quando essa è miscelata con acqua nel giusto rapporto. In eccesso di acqua la miscela è troppo fluida, in difetto non è lavorabile. Il range ottimale è attorno al 25% in acqua Statuetta in terracotta rappresentante la Madre Terra, proveniente dallAnatolia, 6500–5500 a.C. La ceramica

3 Largilla, una roccia sedimentaria composta da minerali derivanti dallerosione di rocce silicatiche e quindi costituiti prevalentemente da silicio, alluminio e ossigeno e in sottordine da calcio, magnesio, sodio, potassio, ferro, manganese e titanio; i principali minerali argillosi sono lillite, la montmorillonite, la caoliniteLargilla, una roccia sedimentaria composta da minerali derivanti dallerosione di rocce silicatiche e quindi costituiti prevalentemente da silicio, alluminio e ossigeno e in sottordine da calcio, magnesio, sodio, potassio, ferro, manganese e titanio; i principali minerali argillosi sono lillite, la montmorillonite, la caolinite Lacqua, addizionata allargilla in rapporto 1:4Lacqua, addizionata allargilla in rapporto 1:4 Le cosiddette tempere (fillers in inglese), materiali aventi funzioni varie, di natura organica (sterco, paglia, fieno) ma soprattutto inorganica (conchiglie, spicule, sabbia, calcare, arenaria, basalto, cenere vulcanica) e comprendenti anche frammenti di ceramiche usate in precedenza, i cosiddetti grog; le funzioni principali delle tempere sono il permettere unevaporazione capillare dellacqua, minimizzare la contrazione dellargilla durante la cottura, prevenire la rottura del manufatto dopo cottura e coadiuvare la vitrificazioneLe cosiddette tempere (fillers in inglese), materiali aventi funzioni varie, di natura organica (sterco, paglia, fieno) ma soprattutto inorganica (conchiglie, spicule, sabbia, calcare, arenaria, basalto, cenere vulcanica) e comprendenti anche frammenti di ceramiche usate in precedenza, i cosiddetti grog; le funzioni principali delle tempere sono il permettere unevaporazione capillare dellacqua, minimizzare la contrazione dellargilla durante la cottura, prevenire la rottura del manufatto dopo cottura e coadiuvare la vitrificazione I costituenti fondamentali della ceramica sono tre: Linsieme di argilla, acqua e tempere costituisce il cosiddetto impasto e, dopo foggiatura ed essiccatura, genera il corpo ceramico che è pronto per la cottura Le materie prime della ceramica

4 Unaltra caratteristica importante è limpermeabilità: essa è dovuta allazione protettiva dello strato superficiale che, imbibendosi di acqua, ne impedisce la diffusione agli strati interni. Una caratteristica termica è la refrattarietà, cioè la capacità di resistere a temperature elevate ( °C) senza deformarsi. Si ha poi una buona resistenza meccanica quando largilla è essiccata: essa è dovuta ai legami tra le particelle che, essendo di dimensioni ridottissime, hanno superfici di interazione elevate in rapporto al volume Le proprietà chimico-fisiche dellargilla sono nel complesso uniche in natura. Largilla è composta da particelle di dimensioni inferiori a 2 µm, disposte a strati La proprietà più importante è la plasticità dopo opportuna bagnatura con acqua, cioè la capacità di mantenere la forma impressa. La plasticità è causata dalla struttura lamellare dei minerali argillosi e dai legami superficiali che si instaurano tra i vari stati di particelle, nei quali penetra lacqua che, creando dei cuscini, permette agli strati di slittare gli uni sugli altri Le proprietà dellargilla

5 1)poco sopra i 100°C si ha leliminazione dellacqua residua, rimasta dopo lessiccamento 2)fino a 200°C viene eliminata lacqua interfogliare, racchiusa tra le particelle argillose 3)tra 350°C e 650°C le sostanze organiche presenti subiscono la combustione e vengono degradate a CO 2 + H 2 O 4)tra 450°C e 650°C è eliminata lacqua di costituzione, chimicamente legata; in questa fase largilla perde irreversibilmente la plasticità 5)a 573°C il quarzo passa dalla forma alla forma ;: ciò provoca un repentino aumento di volume pari a circa l8% 6)tra 800°C e 950°C si decompongono i carbonati:CaCO 3 CO 2 + CaO 7)da 700°C in su inizia la sinterizzazione, il passo precedente alla fusione: le particelle si avvicinano le une alle altre e i pori si chiudono 8)sopra 1000°C i silico-alluminati iniziano a rammollirsi e a fondere formando un vetro: si parla di vitrificazione 9)la temperatura finale determina le proprietà del manufatto e la sua tipologia Durante la cottura dellimpasto ceramico avvengono una serie di reazioni che influenzano le proprietà del prodotto finale. I passaggi fondamentali sono i seguenti: Il processo di cottura

6 Al crescere della temperatura si ha la variazione di una serie di proprietà la porosità diminuisce, rendendo il materiale più lucido la porosità diminuisce, rendendo il materiale più lucido limpermeabilità aumenta limpermeabilità aumenta la vitrificazione, cioè il passaggio ad una struttura vetrosa, aumenta la vitrificazione, cioè il passaggio ad una struttura vetrosa, aumenta la resistenza meccanica aumenta la resistenza meccanica aumenta il volume diminuisce a seguito della contrazione delle particelle il volume diminuisce a seguito della contrazione delle particelle Variazione delle proprietà della ceramica

7 In base alla temperatura raggiunta nella cottura, si possono classificare i prodotti ceramici in: se la temperatura è non superiore a 900°C si ha la terracotta, una ceramica molto porosa e poco resistentese la temperatura è non superiore a 900°C si ha la terracotta, una ceramica molto porosa e poco resistente tra 900 e 1100°C si ottiene la terraglia o earthenware, una ceramica meno porosa a cui la presenza impartisce un colore rossotra 900 e 1100°C si ottiene la terraglia o earthenware, una ceramica meno porosa a cui la presenza impartisce un colore rosso tra 1100 e 1200°C la presenza di calcio favorisce lo sviluppo di un color crematra 1100 e 1200°C la presenza di calcio favorisce lo sviluppo di un color crema tra 1200 e 1300°C si ha un prodotto fortemente vetrificato e impermeabile, il gres o stoneware, molto resistente e trascurabilmente porosotra 1200 e 1300°C si ha un prodotto fortemente vetrificato e impermeabile, il gres o stoneware, molto resistente e trascurabilmente poroso sopra i 1300°C si ottiene un prodotto altamente vetrificato, translucido e impermeabile, la porcellana, che si ottiene a partire da unargilla completamente incolore, il caolinosopra i 1300°C si ottiene un prodotto altamente vetrificato, translucido e impermeabile, la porcellana, che si ottiene a partire da unargilla completamente incolore, il caolino Classificazione della ceramica

8 I prodotti ceramici sono classificabili, dal punto di vista tecnologico, in base al tipo di argilla usata e alla presenza o meno di rivestimento Si può avere un impasto bianco o colorato; nel secondo caso il colore è dovuto alla presenza di ossidi metallici, ferro in particolare I corpi ceramici possono essere porosi o impermeabili: ciò è legato strettamente alla temperatura di cottura che influenza lentità del processo di sinterizzazione e la chiusura dei pori. Per ottenere limpermeabilità dai ceramici porosi è necessario applicare un rivestimento Classificazione tecnologica

9 1)Raccolta dellargilla che viene macinata e raffinata 2)Preparazione dellimpasto, mescolando largilla con lacqua in proporzioni corrette e con le tempere 3)Foggiatura, ovvero linsieme delle operazioni per dare forma alloggetto 4)Essiccamento, per portare il contenuto di acqua dal 20-25% all1-2%; la presenza dellacqua in fase di cottura causerebbe fenditure e rotture a causa della sua evaporazione 5)Cottura, da effettuare in un solo passaggio (monocottura) o in due o più passaggi (bicottura o biscottatura) se è prevista lapplicazione di un rivestimento 6)Eventuale applicazione del rivestimento a scopo estetico o funzionale 7)Eventuale decorazione, effettuabile anche prima della cottura se si aggiunge allimpasto o al rivestimento un pigmento Nonostante la varietà dei prodotti ceramici, nella manifattura ci sono alcuni passaggi comuni a tutte le produzioni: Come si prepara una ceramica

10 I due punti critici della cottura sono la temperatura e latmosfera Per quanto riguarda la temperatura, si è visto che allaumentare nel forno si ottengono manufatti dalle caratteristiche diverse, sia in termini tecnologici, sia in termini cromatici Con atmosfera di cottura si intende per lo più la presenza o assenza di specie ossidanti quali lossigeno. Leffetto dellossigeno, presente nellaria per un terzo del totale, è quello di ossidare le sostanze minerali presenti nel minerale argilloso e di degradare il materiale organico eventualmente presente fino a eliminarlo C + O 2 CO 2 Fe 2+ + O 2 Fe 3+ In atmosfera ricca di aria (o ossidante) si ha quindi lo sviluppo del colore rosso dovuto al Fe 3+ In atmosfera povera di ossigeno e ricca di vapore acqueo o monossido di carbonio (CO), unatmosfera riducente, si ha invece la formazione di colore nero dovuto al Fe 2+ e allincompleta combustione delle sostanze organiche Fe 2 O 3 + CO FeO·Fe 2 O 3 (Magnetite) La cottura

11 Il colore del prodotto ceramico è legato sia alle condizioni di cottura, sia allintroduzione intenzionale di pigmenti nellimpasto, sia allapplicazione di rivestimenti colorati o a decorazioni La cottura influenza il colore finale a seconda che le condizioni siano ossidanti o riducenti: nel primo caso si avrà lo sviluppo del rosso-arancio dovuto al Fe 3+, nel secondo prevarrà il nero-grigio dovuto al Fe 2+ e al carbone. In presenza di calcio e a temperature di almeno 1100°C si può avere un colore giallo-crema; a temperature ancora più alte si ottiene il bianco della porcellana Se si vuole impartire al manufatto un colore intenzionale, è possibile addizionare allimpasto sostanze pigmentate quali ocre o altri ossidi che siano in grado di non degradarsi in fase di cottura Lapplicazione di rivestimenti dà la possibilità di avere il colore desiderato o di avere una base su cui applicare in un secondo tempo un pigmento. Nel primo caso si addiziona alla miscela argillosa o vetrosa che compone il rivestimento un pigmento che sia stabile alla cottura del rivestimento La decorazione necessità normalmente di un supporto levigato quale può essere un rivestimento. Si effettua secondo le normali tecniche pittoriche Il colore della ceramica

12 lingobbio, il tipo più antico di rivestimento, è un materiale argilloso, composto da unargilla molto simile a quella dellimpasto ma differente in colore e applicato generalmente in monocotturalingobbio, il tipo più antico di rivestimento, è un materiale argilloso, composto da unargilla molto simile a quella dellimpasto ma differente in colore e applicato generalmente in monocottura la vernice sinterizzata o patina è anchessa argillosa ma ottenuta per raffinazione dellargilla cosa che comporta una selezione sia mineralogica sia della dimensione delle particelle: ciò ha lo scopo di favorirne la sinterizzazione in fase di cottura; la patina è lucida già in crudola vernice sinterizzata o patina è anchessa argillosa ma ottenuta per raffinazione dellargilla cosa che comporta una selezione sia mineralogica sia della dimensione delle particelle: ciò ha lo scopo di favorirne la sinterizzazione in fase di cottura; la patina è lucida già in crudo i rivestimenti vetrosi sono ottenuti con materiali in grado di fondere e di vetrificare, quindi in presenza di alcali. Si usano di preferenza nella biscottatura, in quanto nella monocottura il vetro può imprigionare le bolle di vapore che si generano dallimpastoi rivestimenti vetrosi sono ottenuti con materiali in grado di fondere e di vetrificare, quindi in presenza di alcali. Si usano di preferenza nella biscottatura, in quanto nella monocottura il vetro può imprigionare le bolle di vapore che si generano dallimpasto La superficie delle ceramiche In molti prodotti ceramici la superficie è trattata con un rivestimento che ha lo scopo di impartire alcune proprietà al corpo ceramico. I motivi possono essere di ordine estetico (per dare un colore, lucentezza o per fornire una base da decorare) o tecnologico (per dare impermeabilità) Il rivestimento è quindi uno strato di materiale ceramico che ricopre limpasto e che viene trattato termicamente, insieme allimpasto nella monocottura o successivamente nella biscottatura I rivestimenti sono classificabili in basse alla loro composizione:

13 Queste caratteristiche sono ovviamente legate tra di loro Il requisito fondamentale che deve soddisfare un rivestimento vetroso per essere applicato è la compatibilità del coefficiente di espansione. Il corpo ceramico tende a contrarsi durante la cottura; lo stesso fenomeno si ha per il rivestimento, che deve però contrarsi in maniera corretta: non troppo per non frammentarsi contro il corpo ceramico, e non troppo poco per evitare di accartocciarsi su esso. Lideale è che il rivestimento si contragga leggermente di più rispetto al corpo ceramico, in modo che faccia presa e garantisca unadesione ottimale 1)contengono un percentuale di ossido di alluminio (Al 2 O 3 ) più elevata rispetto al vetro, cosa che ne garantisce la cottura a temperature più alte, permettendo lapplicazione anche su stoneware e porcellana 2)possiedono affinità chimica per il corpo ceramico, caratterizzato anchesso da un alto contenuto in Al 2 O 3 3)si preparano a partire da alluminosilicati, mentre il vetro si prepara da silicati puri I rivestimenti vetrosi (glazes in inglese) sono simili strutturalmente ai vetri, avendo struttura amorfa, e si ottengono in maniera analoga ai vetri, cioè addizionando un fondente al materiale vetrificatore. Tuttavia hanno composizioni che non trovano riscontro in alcun vetro antico A livello di composizione, infatti, i rivestimenti vetrosi si differenziano dai vetri per almeno tre motivi: I rivestimenti vetrosi

14 per avere il colore si utilizzano sali o ossidi di ferro, rame, cobalto, manganese per avere il colore si utilizzano sali o ossidi di ferro, rame, cobalto, manganese per avere lopacità si utilizza un composto di antimonio (antimoniato di calcio, Ca 2 Sb 2 O 7 ) o di stagno (SnO 2, il minerale cassiterite) per avere lopacità si utilizza un composto di antimonio (antimoniato di calcio, Ca 2 Sb 2 O 7 ) o di stagno (SnO 2, il minerale cassiterite) Composizione dei rivestimenti vetrosi I rivestimenti vetrosi sono classificabili in vetrine trasparenti e in smalti opachi. Si può facilmente intuire che la composizione delle vetrine e degli smalti segua le stesse regole dei vetri per quanto riguarda colorazione e opacità:

15 Caratterizzazione elementare Caratterizzazione elementare per effettuare studi di provenienza per effettuare studi di provenienza Caratterizzazione di proprietà tecnologiche Caratterizzazione di proprietà tecnologiche per definire le capacità tecnologiche (T cottura) e il tenore di vita di una civiltà per definire le capacità tecnologiche (T cottura) e il tenore di vita di una civiltà Conservazione e restauro Conservazione e restauro studio degli effetti degli agenti atmosferici sulla ceramica studio degli effetti degli agenti atmosferici sulla ceramica ripristino di aree danneggiate ripristino di aree danneggiate La ceramica presenta le stesse difficoltà del vetro dal punto di vista dello studio archeometrico. Anche in questo caso si parte da una miscela di materie prime che vengono mutate dallazione della temperatura e dalle reazioni chimiche che intercorrono tra i componenti; alcune tra le sostanze di partenza non sono più presenti nel manufatto. Inoltre il passaggio ad una struttura vetrosa impedisce di riconoscere molecole all'interno del prodotto finito; solo lanalisi elementare è possibile. La relazione tra materie prime e prodotto finito è difficile se non impossibile da individuare Nonostante ciò il numero di studi archeometrici sulla ceramica è veramente elevato, a testimonianza dellimportanza di questo materiale. Linteresse per lo studio della ceramica è legato ai seguenti motivi: Interesse allo studio della ceramica

16 Esistono in letteratura numerosissimi studi archeometrici di provenienza sulla ceramica nei quali si vuole determinare lorigine di un reperto ceramico o la provenienza dellargilla. La gran parte di questi studi è basata sulla determinazione della composizione elementare dei reperti, effettuata mediante tecniche di analisi quali la spettroscopia atomica o la fluorescenza X Come detto in precedenza è piuttosto difficile, se non impossibile, correlare chimicamente una ceramica allargilla con cui è sta preparata, a causa delle trasformazioni chimico-fisiche delle materie prime. Questa è una netta differenza rispetto agli studi di provenienza sui materiali lapidei, nonostante la materia prima della ceramica sia essa stessa un materiale lapideo, essendo una roccia sedimentaria Per correlare ceramica e argilla sarebbe necessario caratterizzare tutte le sorgenti possibili di argilla nellambito della zona di interesse archeologico, ma anche in questo caso non è detto che un letto argilloso abbia composizione elementare omogenea e differente rispetto ad altri letti La conservazione dei reperti ceramici sotto terra, caratteristica comune a tutti gli scavi archeologici, aggiunge un ulteriore elemento che altera la composizione originale dellargilla, in quanto può esserci stata interazione chimica con i composti presenti nel terreno Studi di provenienza

17 Per questo motivo, i chimici che si occupano di studi archeometrici sulla ceramica preferiscono classificare i reperti ceramici in base alla loro composizione elementare, senza correlarli allargilla ma individuando le differenze tra gruppi di manufatti: questo è facilmente ottenibile confrontando i profili di distribuzione elementare di campioni di diversa origine Lattribuzione assoluta è poi realizzata confrontando la composizione di reperti di provenienza ignota con quella di reperti di provenienza certa sulla base di parametri stilistici Esempio di studio di provenienza Biplot CaO vs. MgO di Terre Sigillate

18 La ceramica presenta, a seconda della temperatura di cottura, un grado più o meno elevato di vetrificazione. Il manufatto tende a passare dallimpasto, composto prevalentemente di minerali argillosi quindi aventi struttura cristallina, ad un prodotto che presenta una struttura amorfa più o meno diffusa passando dalla terracotta, in cui sono presenti ancora molti minerali, alla porcellana che è totalmente vetrificata. La conseguenza di questi cambiamenti chimico-fisici è che la maggior parte delle sostanze che compongono le materie prime diventano difficilmente identificabili nel prodotto finale, essendo disperse nella struttura vetrosa in analogia a quanto detto per il vetro oppure essendosi degradate termicamente. La maggior parte del prodotto, quindi, è analizzabile dal punto di vista degli elementi che lo compongono, mediante tecniche di analisi elementare quali le spettroscopie atomiche ICP-AES, GF-AAS o ICP- MS, oppure la spettroscopia XRF. Tuttavia, sono spesso identificabili impurezze cristalline che si trovano nelle materie prime, non subiscono vetrificazione e sono quindi rivelabili con la tecnica XRD o con la spettroscopia Raman; questi cristalli possono dare indicazioni sulla temperatura di cottura, sia nel caso abbiano mantenuto la struttura originaria (come la calcite), sia nel caso siano state formate per effetto della temperatura (come il diopside). Una tecnica molto utilizzata nelanalisi delle ceramiche è la microscopia SEM, che permette di riconoscere le zone aventi composizione o tessitura diverse, potendosi così differenziare il corpo ceramico dal rivestimento Tecniche per lo studio della ceramica

19 Riassumendo, le tecniche che si utilizzano nellanalisi delle ceramiche sono le seguenti: Spettroscopia atomica (ICP-AES, GF-AAS, ICP-MS) per la determinazione degli elementi, utile per studi di provenienzaSpettroscopia atomica (ICP-AES, GF-AAS, ICP-MS) per la determinazione degli elementi, utile per studi di provenienza Spettroscopia XRF per la determinazione degli elementi, utile per studi di povenienzaSpettroscopia XRF per la determinazione degli elementi, utile per studi di povenienza Spettroscopia Raman per lidentificazione di impurezze cristalline e per lanalisi superficiale di pigmentiSpettroscopia Raman per lidentificazione di impurezze cristalline e per lanalisi superficiale di pigmenti Spettroscopia XRD per lidentificazione di impurezze cristallineSpettroscopia XRD per lidentificazione di impurezze cristalline Microscopia SEM per lanalisi stratigrafica e il riconoscimento quali-quantitativo di rivestimentiMicroscopia SEM per lanalisi stratigrafica e il riconoscimento quali-quantitativo di rivestimenti Riassunto delle tecniche

20 Manufatti ceramici sono le tavolette assiro- babilonesi in argilla cotta che erano utilizzate per la scrittura in caratteri cuneiformi Esse costituiscono un archivio di valore storico inestimabile La ceramica nella storia delluomo La ceramica combina i quattro elementi di base identificati dai filosofi Greci: terra, acqua, fuoco e aria. Le caratteristiche essenziali della produzione di manufatti ceramici sono state scoperte più volte nel corso della storia e in maniera indipendente. I manufatti considerati più antichi sembrano essere stati localizzati in Giappone sullisola di Kyushu e risalirebbero allXI millennio a.C.; al IX millennio risalgono invece reperti ceramici rinvenuti in siti dellAnatolia (Turchia meridionale), mentre al III millennio sono attribuiti i reperti più antichi nel continente americano

21 Sequenza cronologica SviluppoEuropaVicino Oriente Estremo Oriente Emisfero Occidentale Figurine in argilla cotta Dolni Vestonice (Rep. Ceca) a.C. TerracottaNeolitico Anatolia a.C. Giappone a.C. vari siti a.C. Fornace Inghilterra I millennio a.C. Iran VII millennio a.C. Cina a.C. Messico 500 d.C. Ruota Grecia 500 a.C a.C. Cina a.C. XVI secolo d.C. Mattoni cotti al sole Neolitico Zagros a.C. Perù 1900 a.C. Mattoni cotti in fornace Neolitico Sumeri 1500 a.C. Messico d.C. Stoneware Germania XIV secolo d.C. Cina a.C. Porcellana Germania 1709 Francia 1768 Cina IX-X sec. d.C. Bone China Inghilterra XVIII secolo d.C.

22 Tra le produzioni ceramiche antiche, degno di nota è lesercito di guerrieri in terracotta rinvenuto nel 1974 presso Xian, in Cina. Si tratta di un insieme di alcune migliaia di figure tra guerrieri, cavalli e carri risalenti al III secolo a.C., creati per vegliare la tomba di Shi Huangdi, primo imperatore della dinastia Qin; le figure sono collocate a livelli diversi su unarea di non meno di 32 Km 2 in quella che è la tomba imperiale più grande di ogni epoca È impressionante notare che ogni singola figura è diversa dalle altre, come si fosse voluto riprodurre persone reali Produzioni in terracotta

23 il loro contenuto di bario e cromo (Siria), manganese e scandio (valle del Nilo), rubidio e cobalto (Sudan); in questo modo è stato possible individuare legami culturali tra le zone in cui questa ceramica era prodotta o commercializzata Altre produzioni ceramiche molto studiate a livello di composizione chimica sono quelle micenaiche e minoiche: in base al contenuto di metalli, sono stati individuati non meno di 17 gruppi distinti, di cui i principali sono la ceramica micenea del Peloponneso e la ceramica minoica di Cnosso (Creta) Ceramiche preromane Molte produzioni di epoca preromana sono differenziabili, oltre che stilisticamente, anche in base al loro contenuto di elementi in tracce. Una ceramica antica nota come tipo Tell el Yahudiyeh, diffusa nel Mediterraneo orientale, è stata ampiamente studiata e sono stati individuate produzioni caratteristiche per

24 Quando si pensa alla ceramica greca, si pensa subito ai famosi vasi attici a figura nera e corpo Vasi attici a figura rossa e corpo nero a figura nera e corpo rosso preparazione in maniera efficiente rosso e a figura rossa e corpo nero. I manufatti venivano prodotti con un procedimento estremamente ingegnoso, che dimostra la capacità di selezionare le materie prime più idonee e di gestire lintero processo di

25 Il procedimento è stato elucidato soltanto negli anni 40 da un chimico di nome Schumann. Lanalisi delle parti rosse e nere mostrano composizione molto simile e quindi assenza di pigmenti intenzionalmente aggiunti per ottenere i colore nero, quali ossido di manganese Per ottenere i vasi a figura rossa e corpo nero si applicava uno schema a tre passaggi: 1)Le aree desiderate in nero erano impresse sullimpasto con uno strato sottile (slip in inglese) di argilla ottenuta per elutriazione, un procedimento di raffinazione in cui largilla è sospesa in acqua con un agente disperdente per selezionare le particelle più fini; allo slip era addizionato un fondente che in fase di cottura in ambiente ossidante ne provocava la vetrificazione, a differenza dellimpasto. Dopo cottura ossidante, tutto il corpo ceramico era rosso 2)Si effettuava una cottura in ambiente riducente per ottenere un manufatto completamente nero; lo slip, vetrificando, sigilla la parte sottostante dellimpasto proteggendola dallazione dellossigeno 3)Si effettuava una nuova cottura in ambiente ossidante a temperatura leggermente inferiore: lo slip e la parte sottostante restano neri, mentre il resto del corpo ceramico torna ad essere rosso. Interessante è notare che, nel prodotto finito, le parti rosse sono sempre scabre e porose, mentre le parti nere sono più lisce e meno porose, essendo state soggette a sinterizzazione e vetrificazione Per i vasi a figure nere e corpo rosso la tecnologia era analoga, ma le figure nere ottenute con lapplicazione dello slip a base di argilla fine erano di qualità stilisticamente inferiore; dopo cottura e vetrificazione dello slip, le figure erano rifinite a mano asportando le parti in eccesso. Nel caso precedente dei vasi a figura rossa, si ottenevano manufatti con figure meglio definite Tecnologia dei vasi attici

26 La sequenza giusta Argilla grossolana Argilla fine Ambiente ossidante Fe Fe 3+ Ambiente riducente Fe 3+ Fe 2+ Ambiente ossidante Fe 2+ Fe 3+

27 Immagine SEM di una sezione

28 Tra le numerose tipologie di ceramica romana è di particolare rilevanza quella nota come Terra Sigillata (Samian ware in inglese), una produzione caratterizzata dalla presenza di un sigillo apposto dal ceramista sul manufatto. Questa ceramica aveva come centri di produzione soprattutto Arezzo ma era diffusa in tutta la zona europea dellImpero romano Strutturalmente la Terra Sigillata si distingue per la superficie lucida, ottenuta con una tecnologia simile a quella dei vasi attici a figura rossa, mediante cioè lapplicazione di uno slip di argilla fine miscelata con un fondente, seguita da una singola cottura in ambiente ossidante; la vetrificazione del rivestimento dava a questi manufatti laspetto lucido che la contraddistingue La Terra Sigillata

29 Tra le culture che hanno più contribuito allo sviluppo della tecnica ceramica cè sicuramente quella islamica, soprattutto da Persia, Siria e Iraq. Due esempi di tecniche artistiche create nel Medio Oriente sono: Au + + e - Au 0 Le particelle metalliche, diffondendo sulla superficie, creavano effetti iridescenti. Largento dà colorazioni dal giallo allambra, il rame dallarancio al rosso in base allentità della riduzione Cu 2+ + e - Cu + Cu 0 Il controllo sul risultato finale richiedeva un alto grado di destrezza la ceramica sgraffita, sviluppata da ceramisti musulmani tra il IX e il X secolo, che consiste nellincidere la superficie rivestita di un manufatto in modo da far risaltare il colore del corpo ceramico sottostantela ceramica sgraffita, sviluppata da ceramisti musulmani tra il IX e il X secolo, che consiste nellincidere la superficie rivestita di un manufatto in modo da far risaltare il colore del corpo ceramico sottostante il lustro, una tecnica utilizzata anche nella decorazione del vetro e del metallo, creata nel IX secolo in Persia e Iraq e consistente nellapplicare alla superficie rivestita una pasta a base di ossidi metallici, cuocendo poi il manufatto in ambiente riducente: si otteneva la riduzione dei metalli ad elementi puriil lustro, una tecnica utilizzata anche nella decorazione del vetro e del metallo, creata nel IX secolo in Persia e Iraq e consistente nellapplicare alla superficie rivestita una pasta a base di ossidi metallici, cuocendo poi il manufatto in ambiente riducente: si otteneva la riduzione dei metalli ad elementi puri Ceramica islamica

30 dellEgitto sperimentarono diverse sostanze prima di ottenere una composizione che impartisse al rivestimento proprietà di contrazione e colore tali da renderlo compatibile con il corpo ceramico. I minerali del piombo avevano queste proprietà e agivano anche da fondenti per largilla; una ricetta per un fondente a base di piombo è stata rinvenuta su una tavoletta di argilla proveniente dallIraq (1700 a.C.). Naturalmente a quellepoca le proprietà tossiche del piombo non erano note (e non lo furono fino al XIX secolo) e non si sapeva, per esempio, che può essere rilasciato in soluzione se a contatto con liquidi contenenti acidi, quali i succhi di agrumi che sono ricchi di acido citrico. Nondimeno, i rivestimenti a base di piombo furono i più utilizzati per le ceramiche invetriate fino allintroduzione dei composti di stagno. Per avere rivestimenti colorati, si addizionava alla miscela sali di rame (blu-verde), di ferro (rosso-marrone) o di cobalto (azzurro) Lintroduzione dei rivestimenti vetrosi Luso di rivestimenti vetrosi su manufatti ceramici è noto a partire dal II millennio a.C. in Mesopotamia, ma oggetti smaltati di altro materiale risalgono a epoche ancora più antiche. I primi rivestimenti vetrosi furono a base di ossidi alcalini (potassio o sodio). Probabilmente gli artigiani della Mesopotamia e

31 Il colore blu era ottenuto impiegando sali di cobalto nella miscela del rivestimento I rivestimenti erano spesso a base di argilla povera in alluminio, addizionata con fondenti alcalini o di piombo Uso dei rivestimenti vetrosi Gli Egiziani utilizzavano molto i rivestimenti vetrosi per produrre piccoli oggetti darte, mentre presso gli Assiro-babilonesi luso principale era invece a scopo architettonico, per produrre mattonelle smaltate che andavano a ornare le superfici di opere edili come nella famosa Porta di Ishtar (VI secolo a.C.)

32 Altri rivestimenti vetrosi utilizzati, ma di proprietà tecnologicamente inferiori, erano basati su fondenti alcalini (soda, borace) oppure sulluso di sale da cucina (NaCl) secondo una pratica sviluppata nel XV secolo d.C. in Germania, dove contenitori ceramici con rivestimento a base di sale erano impiegati per stoccare la birra; questa ceramica era chiamata salt-glazed Luso in campo edile è ancora molto sviluppato nel mondo islamico, soprattutto nella decorazione degli edifici religiosi come nel famoso Registan a Samarcanda, nellattuale Uzbekistan Altri usi dei rivestimenti vetrosi

33 Ceramiche invetriate e smaltate La tecnica di decorazione tra la ceramica invetriata e quella smaltata era diversa: nel primo caso sul manufatto già cotto si esegue il disegno voluto, poi si immerge in una sospensione d'acqua e ossidi di piombo ed infine si rimette nel forno, dove gli ossidi di piombo fondono dando la lucentezza tipica della ceramica invetriata; nel caso della ceramica smaltata, il processo é inverso: si immerge infatti prima il manufatto già cotto in una sospensione d'acqua e ossido di piombo insieme a ossidi di stagno (che danno un tipico effetto opacizzante), poi si lascia asciugare e si esegue il disegno voluto. Infine il manufatto va una seconda volta in forno, dove gli ossidi fondono creando uno strato di smalto sul manufatto Ceramica invetriata, Iran XIV secolo d.C. Con il termine invetriatura si definisce un rivestimento ottenuto dalla miscela di varie sostanze che sparso sul corpo ceramico vetrifica in cottura. Mentre negli esemplari più antichi (in Medio Oriente e Egitto) si univano prevalentemente alcali (invetriate alcaline), in età romana e per tutto laltomedioevo come fondente viene utilizzato lossido di piombo (invetriate piombifere)

34 Probabilmente su influenza del mondo islamico, durante il Rinascimento diventa diffuso lutilizzo dei rivestimenti a base di stagno, già noti dal IX secolo a.C. e impiegati dai ceramisti dal IX secolo d.C.; lintroduzione dello stagno nella miscela vetrosa crea una superficie opaca e bianca che rappresenta una buona base per la decorazione del manufatto. Le ceramiche con rivestimento in stagno sono note come smaltate; nel corso del tardo Medioevo si sviluppano in Europa produzioni tipiche di ceramiche smaltate che prendono il nome dai centri di produzione o di scambio. Abbiamo in particolare: la ceramica di Delft (delftware in inglese) con elementi decorative che richiamano la porcellana cinesela ceramica di Delft (delftware in inglese) con elementi decorative che richiamano la porcellana cinese le maioliche che prendono il nome dallisola spagnola di Mallorca, centro di smistamento delle produzioni ispano-moreschele maioliche che prendono il nome dallisola spagnola di Mallorca, centro di smistamento delle produzioni ispano-moresche le faentine, dalla città di Faenzale faentine, dalla città di Faenza I rivestimenti a base di stagno

35 Luca e Andrea della Robbia per la produzione di sculture in ceramica utilizzano smalti a base di stagno e piombo, che danno al manufatto lapparente consistenza del marmo Terracotte invetriate

36 Oltre alla più classica produzione di vasellame, luso di rivestimenti vetrosi a base di piombo e/o stagno è impiegato nella produzione di piastrelle smaltate, la cui tecnologia si sviluppa soprattutto nella Spagna araba a partire dal XII e XIII secolo, su influenza forse di ceramisti persiani emigrati in Andalusia. Queste piastrelle sono chiamate in arabo a-zala iyi, parola che si ritrova nello spagnolo e nel portoghese azulejo. Gli azulejos andalusi assumono nel tempo forme geometriche sempre più elaborate e virtuose, come si può ammirare nelle piastrelle che decorano le stanze dellAlhambra a Granada. La produzione di piastrelle smaltate spagnole si diffonde poi nei secoli successivi in tutta larea mediterranea e in particolare al Portogallo Mattonelle invetriate

37 In Italia, molto note sono le piastrelle in maiolica che ornano il chiostro del monastero di Santa Chiara a Napoli, risalenti al XVIII secolo

38 A partire dal 1500, la maiolica viene massicciamente esportata nel continente americano; tuttavia, essendo le materie prime disponibili in loco, nellAmerica spagnola si sviluppa parallelamente una produzione locale avente il suo centro nella città messicana di Puebla. Le maioliche messicane sono ben distinguibili da quelle europee importate in base al contenuto di microelementi, principalmente cerio, lantanio e torio, metalli presenti come impurezze nellargilla o nelle tempere. Una differenza ancora più evidente è legata alluso delle tempere: di origine sedimentaria nei manufatti europei, di origine vulcanica in quelli messicani. Anche la composizione dei rivestimenti vetrosi indica lutilizzo di materie prime locali, come è evidenziato dai rapporti isotopici degli isotopi del piombo misurati in manufatti ceramici messicani e spagnoli, da cui risulta che le maioliche locali erano fatte con un rivestimento vetroso a base di piombo estratto da miniere locali Ceramica del Nuovo Mondo

39 La porcellana è considerata tecnicamente ed esteticamente il pù alto livello di produzione ceramica. Il nome sembra sia dovuto a Marco Polo, che la chiamò così da una conchiglia in uso in Oriente come valuta di grande valore, la porcella. Essa è stata infatti inventata in Cina attorno allVIII secolo d.C.; il notevole ritardo rispetto agli altri tipi di manufatti è dovuto alla necessità di disporre di materie prime e tecnologie di cottura più avanzate. Sono necessari unargilla bianca, il caolino, una roccia a base di feldspato che agisca come fondente e la possibilità di cuocere limpasto ad almeno 1300°C, una temperatura inaccessibile in antichità. A questa temperatura limpasto vetrifica e forma una superficie bianca molto lucida e resistente. Il caolino ha un contenuto di alluminio molto elevato, cosa che rende difficoltosa la vetrificazione al di sotto di 1400°C, per cui è necessaria laddizione del fondente in quantità opportune. Per ottenere un prodotto ottimale, i due componenti vanno miscelati in quantità uguali Porcellana Kangxi, XVII secolo La produzione di porcellana rimase prerogativa dei Cinesi per diversi secoli. Le porcellane a fondo bianco e decorazione blu rappresentavano uno dei manufatti più pregiati e richiesti in Europa fino al XVII secolo, quando la produzione viene sviluppata anche in Occidente. Il caolino e la roccia feldspatica erano noti rispettivamente come China clay e China stone La porcellana

40 reperito localmente; è interessante notare che è possibile distinguere chimicamente il pigmento blu di provenienza persiana da quello di provenienza locale in base al contenuto di impurezze di ossido di manganese di cui il secondo è più ricco, ottenendo in questo modo anche una possibile datazione del manufatto: porcellane contenenti tracce di manganese non possono essere antecedenti al periodo della dinastia Ming Altri colori utilizzati erano il rosso con composti di rame e il nero a base di ferro Relativamente al rivestimento, era utilizzata la cosiddetta glaze stone, cioè China stone miscelata con un fondente alcalino oppure macinata per renderla più fine e più facilmente vetrificabile Porcellana Ming, XIV-XV secolo Per la decorazione della porcellana i Cinesi svilupparono la tecnica underglaze, impartendo il colore mediante un pigmento applicato sotto il rivestimento vetroso; La tecnica, sviluppata durante la dinastia Tang (VIII-X secolo d.C.) e rifinita nel tempo dai ceramisti, prevedeva lapplicazione del pigmento sullimpasto essiccato, lessiccazione della decorazione e infine lapplicazione del rivestimento, a seguito della quale il manufatto era pronto per la cottura. Tra i colori, particolarmente utilizzato era il blu ottenuto con il pigmento blu cobalto (CoO·Al 2 O 3 ) proveniente dalla Persia fino allepoca della dinastia Ming (XIV secolo) e poi Decorazione della porcellana

41 In Europa la porcellana era molto apprezzata ma la tecnologia di produzione rimase ignota fino al XVIII secolo, più che altro perchè non erano note sorgenti di caolino. In questo secolo vengono fatti alcuni tentativi di imitazione; il più rilevante è quello dellinglese Josiah Wedgwood, il quale, successivamente allo sviluppo della porcellana europea, utilizzò caolino e feldspato per ottenere una ceramica nota come creamware per il colore caldo, più resistente della maiolica, alla quale associò un rivestimento vetroso trasparente a base di solo piombo Unaltra produzione rilevante a partire dal XVI secolo è una ceramica meno resistente della porcellana ma creata a sua imitazione e nota come soft-paste (in contrapposizione alla porcellana, hard-paste), sviluppata soprattutto a Sevres, in Francia, e in Gran Bretagna Imitazioni della porcellana

42 Successivamente, lo stesso Wedgwood scoprì che laddizione di solfato di bario (BaSO 4 ) allimpasto permetteva di ottenere un grès vetroso non smaltato molto simile alla porcellana, da lui chiamato Jasper. Questa produzione era adattissima per ritratti e per fare da sfondo a rilievi bianchi di ispirazione classica e poteva essere facilmente colorata mediante luso di ossidi metallici; lesempio più noto di questa ceramica è limitazione del Vaso Portland Ceramica Jasper

43 Ma è grazie ad un alchimista tedesco di nome Böttger che diventa possibile anche in Europa la produzione di porcellana dalla caratteristiche stilistiche e tecnologiche paragonabili a quelle cinesi. La scoperta è legata allindividuazione del caolino in cave site in Germania meridionale, materiale che Böttger utilizzò insieme ad una roccia feldspatica per ottenere manufatti ceramici, senza in realtà conoscere la tecnologia dei Cinesi e senza avere esperienza di ceramista Nel 1710 a Meissen (ex Germania orientale) viene insediata una fabbrica reale per la produzione di porcellane di cui la città diventerà uno dei centri più importanti; attualmente le porcellane di Meissen sono tra le più quotate al mondo Un altro centro importante diventa Limoges, a seguito della scoperta di giacimenti di caolino nelle vicinanze, mentre per lo stesso motivo Sevres converte la sua produzione di soft-paste in hard-paste Nel 1768 W. Cookworthy, un farmacista di Plymouth (Gran Bretagna) brevettò un procedimento per la manifattura della porcellana Infine, allinizio del XIX secolo J. Spode miscelò caolino, feldspato e cenere dossa (costituite prevalentemente da fosfati) per ottenere un prodotto simile alla porcellana dal colore avorio molto delicato e molto apprezzato sui mercati inglesi, noto come Bone China Lintroduzione della porcellana in Europa


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